Neotropical Birds Respond Innately to Unfamiliar Acoustic Signals

Abstract

Many animals respond to heterospecific signals that indicate the presence of food or predators. Although the benefits of responding are clear, the behavioral and cognitive mechanisms underlying responses are not. Whether responses are learned, innate, or an epiphenomenon created by following other species as they respond to signals remains unknown because most studies have involved respondents that are sympatric with their heterospecific signalers and that have therefore had opportunities to learn their signals. In this study, we tested the mechanisms underlying avian responses to heterospecific chick-a-dee calls. All North American parids produce chick-a-dee calls in response to arousing stimuli, such as food and predators, and diverse species respond by approaching the caller and consuming the food or mobbing the predator. We broadcast chicka-dee calls plus two control stimuli in Costa Rica, Colombia, and Brazil, where no parids ever occur. We conducted our trials in the winter, when Neotropical migrants that might be familiar with chicka-dee calls were present, and in the temperate breeding season, when migrants were absent.Across 138 trials, 38 resident species from 14 families and four orders responded to chick-a-dee calls by approaching to within 5 m of the playback speaker. A phylogenetic logistic regression showed that whether a species responded was not significantly associated with the species’ mean body mass or the structural similarity between its calls and chick-a-dee calls. Residents were significantly more likely to approach chick-a-dee calls than either control stimulus. This pattern was unaffected by the presence of migrants, thus demonstrating that the observed responses are innate. Our study shows that learning cannot fully explain responses to heterospecific chick-a-dee calls and that structural features distinguishing these calls from other vocalizations are important.Muchos animales responden a señales heteroespecíficas que indican la presencia de comida o depredadores. Aunque los beneficios de responder son claros, los mecanismos conductuales y cognitivos subyacentes a las respuestas no lo son. Se desconoce si las respuestas son aprendidas, innatas o un epifenómeno creado al seguir a otras especies mientras responden a las señales, porque la mayoría de los estudios han involucrado especies que son simpátricas con los estímulos heteroespecíficos y, por lo tanto, han tenido la oportunidad de aprender sus señales. En este estudio, probamos los mecanismos subyacentes de las respuestas de las aves a las llamadas heteroespecíficas de chick-a-dee. Todos los paridos norteamericanos producen llamadas chick-a-dee en respuesta a estímulos como comida y depredadores, y diversas especies responden acercándose al individuo que llama y consumiendo la comida o acosando al depredador. Reprodujimos llamadas chick-a-dee, más dos estímulos de control, en Costa Rica, Colombia y Brasil, donde no hay paridos. Realizamos nuestras pruebas en el invierno cuando estaban presentes migrantes neotropicales que podrían estar familiarizados con los llamados chick-a-dee, y en la temporada de reproducción templada cuando los migrantes estaban ausentes. En 138 experimentos, 38 especies residentes de 14 familias y cuatro órdenes respondieron a las llamadas de chick-a-dee acercándose a menos de 5 m del parlante. Una regresión logística filogenética mostró que si una especie respondió no se asoció significativamente con la masa corporal media de la especie o la similitud estructural entre sus llamadas y las llamadas chick-a-dee. Los residentes se acercaron significativamente más a las llamadas chick-a-dee que cualquier estímulo control. Este patrón no se vio afectado por la presencia de especies migrantorias, lo que demuestra que las respuestas observadas son innatas. Nuestro estudio muestra que el aprendizaje no puede explicar completamente las respuestas a las llamadas chick-a-dee heteroespecíficas, y que las características estructurales que distinguen estas llamadas de otras vocalizaciones son importantes.